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摘要
辐射损伤性能是制约核电池效能和使用寿命的重要因素。美国研究者Popa-Simil提出基于碳纳米管、金属复合结构材料的概念核电池,可实现核能到电能的高效转换,其设计中利用了碳纳米管的抗辐射损伤特性。本文通过建立包覆金属铜的多壁碳纳米管模型,采用分子动力学方法,对内嵌金属的多壁碳纳米管体系进行了辐射损伤的模拟研究。从配位缺陷数、溅射原子数、完美结构缺陷(Perfect structure defect,PST)原子数以及总的辐射损伤量等方面,与无内嵌金属的碳纳米管体系进行了分析对比。发现在有金属铜内嵌的情况下,溅射原子产额与无金属内嵌情况差别不大,但配位数缺陷和PST缺陷减小。表明内嵌金属起到支撑的效果,降低多壁碳纳米管在辐照下的形变,增强了其自修复能力,从而使得辐照耐受性能有所增强。
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单位中国科学院; 中国科学院大学; 中国科学院上海应用物理研究所
